Optik

Brewstervinklen

Ved Brewstervinklen (θ_B = arctan(n₂/n₁)) er det kun den p-polariserede reflekterede komponent, der er nul; den reflekterede stråle er derfor s-polariseret.

Brewstervinklen — interaktiv Optik-simulation. Ved Brewstervinklen (θ_B = arctan(n₂/n₁)) er det kun den p-polariserede reflekterede komponent, der er nul; den reflekterede stråle er derfor s-polariseret. Gratis virtuelt fysiklaboratorium i browseren med live SI-målinger og en guidet gennemgang.

Brewsters vinkel

Ved θ_B forsvinder den reflekterede p-polarisation, så kun s-polarisationen er tilbage.

Ved Brewsters vinkel (θ_B = arctan(n₂/n₁)) er det kun den p-polariserede reflekterede komponent, der er nul; den reflekterede stråle er derfor s-polariseret.

• θ_B = arctan(n₂/n₁)
• Polariseret reflektion

Undersøgelsesoplæg

Planlæg spørgsmålet, før du åbner laboratoriet

Resuméet spejler den forhåndsrenderede side: drivende spørgsmål, konkurrerende forudsigelser, variablernes roller, styrende love, opsætning, analyse- og udvidelsesspørgsmål forbliver synlige og i denne rækkefølge.

Drivende spørgsmål

Ved én særlig indfaldsvinkel (Brewster-vinklen) bliver lys, der reflekteres fra en overflade, perfekt polariseret — den reflekterede stråle indeholder kun én polarisationsretning. Har en overflade med højere indeks en større eller mindre Brewster-vinkel?

Forudsigelser at afveje

• Et højere indeks giver en mindre Brewster-vinkel.
• Større — et højere brydningsindeks kræver en stejlere indfaldsvinkel for at opfylde Brewster-betingelsen.
• Brewster-vinklen afhænger ikke af overfladens indeks.

Variablers roller

Det, du indstiller:

• Glasindeks n₂

Det, du måler:

• Brewstervinkel θ_B (°)

Sådan forløber undersøgelsen

1. Åbn forudstillingen brewster, og tryk på Nulstil. Lyset bevæger sig fra luft (n₁ = 1.0) mod glas.
2. Slå aflæsningen af Brewster-vinklen til.
3. Indstil glassets brydningsindeks for hver måling, og registrér Brewster-vinklen.

Styrende ligning

Brewsters vinkel — θ_B = arctan(n₂/n₁)

Ved den specifikke indfaldsvinkel θ_B = atan(n₂/n₁) bliver reflekteret lys perfekt polariseret (rent s-polariseret, med den reflekterede og den brydte stråle præcis 90° fra hinanden). Dette er det fysiske grundlag for polariserede anti-blændings-solbriller og kamerafiltre.

Det, det printbare arbejdsark beder eleverne regne ud

• Beregn for én måling θ_B = atan(n₂/n₁) med n₁ = 1.0. Sammenlign med tabellen.
• Forklar, hvorfor en overflade med højere indeks (større n₂) kræver en STØRRE Brewster-vinkel — stejlere indfald — for at opnå perfekt polariseret refleksion.

Hvor det viser sig uden for laboratoriet

• Ved Brewster-vinklen er reflekteret blænding (som fra en sø eller en våd vej) næsten udelukkende vandret polariseret. Netop derfor er polariserede solbriller (der blokerer vandret polarisation) så effektive til at skære blændingen væk — de er indstillet til at blokere præcis det lys, der reflekteres kraftigst ved typiske betragtningsvinkler.
• Ved Brewster-vinklen indeholder den reflekterede stråle NUL p-polariseret lys (polariseret i indfaldsplanet) — kun s-polariseret lys reflekteres. Forklar, hvorfor dette betyder, at et kamera med et polarisationsfilter, roteret til at blokere s-polariseret lys, næsten kan eliminere refleksioner fra glas eller vand ved netop denne vinkel.

• AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
• IB Physics — C.3 Wave phenomena
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Velkommen til Brewster
2. Vælg grænsefladen
3. Tryk på Afspil
4. Polariseret reflektion
5. Åbn egenskabspanelet
6. Du klarede det!

Åbn den interaktive simulation for at bygge scenen, tryk på Afspil og udforsk med live-målinger og en guidet gennemgang.

Åbn interaktivt laboratorium →

Download labark →

Polarisation og Malus' lov